架构师训练营第七周

一、性能压测的时候，随着并发压力的增加，系统响应时间和吞吐量如何变化，为什么？

结论：系统响应时间逐步上升；吞吐量以抛物线的方式先高后低。

吞吐量变化如下图所示：





随着并发数据量增加，吞吐量不断上升；当系统资源达到高峰后，并发数量还在增加的话，服务器处理不过来了，吞吐量会逐渐下降，系统崩溃。



响应时间变化如下图所示：





服务器资源空闲时，响应时间较短，随着并发用户数不断增加，系统资源逐渐消耗。请求多了，服务器处理不过来，响应时间会慢慢边长。此时，并发量还在不断增加，达到系统最大负载点，也就是服务器资源消耗尽了，彻底失去响应。



二、根据当周学习情况，完成一篇学习总结

1、性能测试的指标

响应时间：指应用系统从发出请求开始到收到最后响应数据所需要的时间。响应时间是系统最重要的性能指标，直观的反映了系统的“快慢”。

并发数：系统能够同时处理请求的数目，这个数字也反映了系统的负载特性。对于网站而言，并发数即系统并发用户数，指同时提交请求的用户数目，于此相对应，还有在线用户数（当前登录系统的用户数）和系统用户数（可能访问系统的总用户数）。

吞吐量：指单位时间内系统处理的请求的数量，体现件系统的处理能力。对于网站，可以用“请求数/秒”或是“页面数/秒”来衡量，也可以用“访问人数/天”或是“处理的业务数/小时”等来衡量。

TPS（每秒事务数）也是吞吐量的一个指标，此外还有HPS（每秒HTTP请求数），QPS（每秒查询数）等。

吞吐量 = ( 1000 / 响应时间ms ) × 并发数

性能计数器：是描述服务器或操作系统性能的一些数据指标。包括 System Load、对象与线程数、内存使用、CPU 使用、磁盘与网络 I/O 等指标。这些指标也是系统监控的重要参数，对这些指标设置报警阀值，当监控系统发现性能计数器超过阀值的时候，就向运维和开发人员报警，及时发现处理系统异常。

2、如何测试指标

性能测试： 以系统设计初期规划的性能指标为预期目标，对系统不断施加压力，验证系统在资源可接受范围内，是否能达到性能预期

负载测试： 对系统不断地增加并发请求以增加系统压力，直到系统的某项或多项性能指标达到安全临界值，如某种资源已经呈饱和状态，这时候继续对系统施加压力，系统的处理能力不但不能提高，反而会下降。

压力测试： 超过安全负载的情况下，对系统继续施加压力，直到系统崩溃或不能再处理任何请求，以此获得系统最大压力承受能力

稳定性测试： 被测试系统在特定硬件、软件、网络环境条件下，给系统加载一定业务压力，使系统运行一段较长时间，以此检测系统是否稳定。在生产环境，请求压力是不均匀的，呈波浪特性，因此为了更好地模拟生产环境，稳定性测试也应不均匀地对系统施加压力。



总结：设计系统时，需要明确性能目标。性能目标是以第一点的几个参数组成，根据业务需求进行预估。预估需要平衡业务需求和资源情况，也不是越大越好。明确量化指标后，首先进行性能测试，确定指标达到初试设计；再进行负载测试，测试我们系统的临界值，看到多少时系统性能明显下降；再进行压力测试，也就是看啥时候会奔溃，也就是能抗的最大值了。这样做到对上线的系统心里有底。



3、全链路压测

由于目前工作中只接触了政务服务的平台，没有互联网行业那么高的性能要求。只要模拟用户操作流程进行测试即可。但数据的模拟可以参考文中内容。即通过日志进行数据还原。



4、性能优化

牢记两个原则！！！

原则一：不能优化一个没有测试的软件，也就是必须首先找到要优化的量化指标；

重要指标包括：响应时间，并发，吞吐量，机器指标（CPU、内存、网络、硬盘）。

看指标->分析指标->代码优化->关键点优化->再测试

分层思想逐步优化：

机房、服务器硬件、操作系统、虚拟机、基础组件、架构、代码



原则二：不能优化一个你不了解的软件，不知道细节无法优化



5、操作系统优化

这个一会消化不了，得慢慢吸收

6、CAS原子锁与各类锁原理

避免锁，减少锁等待是提高性能的重要方式